[發明專利]一種多臂丙烯酸酯嵌段共聚物的制備方法

有效

• 申請號: 201510347178.8
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104892887B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 李堅;劉新;孫儀琳;任強;汪稱意
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C08G18/63
• 分類號: C08G18/63;C08F293/00
• 代理公司: 常州知融專利代理事務所(普通合伙) 32302
• 代理人: 路接洲

本發明涉及一種多臂丙烯酸酯嵌段共聚物的制備方法，包括步驟：端羥基丙烯酸酯大分子引發劑的制備、端羥基丙烯酸酯嵌段共聚物的制備和多臂丙烯酸酯嵌段共聚物的制備。本發明的有益效果是：采用ARGET ATRP方法合成多臂丙烯酸酯嵌段共聚物，臂的組成和結構可以精確調控；通過ATRP控制聚合物的分散性，使嵌段共聚物規整度大幅提高，提高產物的性能；聚合反應可在相對開放的空間中進行，催化劑的量小于500ppm，產物不用除催化劑可直接使用，效率高，成本較傳統方法低；利用羥基和異氰酸酯基的反應將臂鍵接到多異氰酸酯上，形成以多異氰酸酯為中心，丙烯酸酯嵌段共聚物為臂的多臂結構；利用先臂后核法，過程和實現難度簡化。

技術領域

本發明屬于化工材料領域，涉及一種多臂丙烯酸酯嵌段共聚物的制備方法。

背景技術

嵌段共聚物是由化學結構不同的兩種或兩種以上的聚合物鏈段組成的，按照組成嵌段共聚物的單體種類的數量，可分為兩嵌段、三嵌段、多嵌段等。它可以將多種聚合物的優良性質結合在一起，得到性能比較優越的功能聚合物材料。

嵌段共聚物的合成方法有多種，包括活性陰離子聚合，活性陽離子聚合，基團轉移聚合，可控/活性自由基聚合等。嵌段共聚物作為一種特殊的線性共聚物，與共混物和接枝共聚物在結構和性質上是不同的。它的玻璃化溫度由溫度較低的聚合物決定的，而軟化點卻隨該溫度較高的聚合物而變化，因而處于高彈態的溫度范圍較寬。具有特定結構的嵌段聚合物會表現出與簡單線形聚合物，以及許多無規共聚物甚至均聚物的混合物不同的性質，可用作熱塑彈性體、共混相容劑、界面改性劑等。廣泛地應用于生物醫藥、建筑、化工等各個領域，在理論研究和實際應用中都具有重要的意義。

多臂嵌段共聚物是指一種或多種嵌段共聚物鏈通過化學鍵連接到同一個中心核所形成的聚合物。由于每個臂的部分都可以設計其鏈段分子量及鏈段組成等，大大擴展了嵌段共聚物的種類和和性能的多樣性，為嵌段共聚物的研究增添了新內容。它的一個重要特點是本體和液體粘度比相同分子量的線型聚合物要低的多，所以可以廣泛用作涂料中流體調節劑、耐沖擊修飾劑、壓敏粘合劑和熱塑性彈性體等。此外它還可用于共混增溶劑、耐沖擊修飾劑、密封劑和模塑組份等。

近年來應用ATRP方法合成多臂/星型聚合物發展迅速，ATRP體系中星型聚合物的合成主要有三種方法：發散法、收斂法、微凝膠法。具有多于兩個反應性的碳-鹵鍵化合物可用作引發劑合成星型聚合物，臂數由引發中心的數目決定，臂長取決于初始單體/引發劑濃度比。

專利CN1486995公開了一種含多羥基官能團多臂星狀超支化聚合物刷及其制備方法：先制備超支化大分子引發劑，然后在催化劑及配體存在下用原子轉移自由基聚合反應(ATRP)引發含雙鍵單體聚合，得到多臂星狀超支化聚合物刷。專利CN101575402公開一種多臂星形聚合物及其制備方法：它先制備超支化聚苯乙烯大分子引發劑，然后引發單體的原子轉移自由基聚合，得到多臂星形聚合物。

這些方法都可以用來合成多臂嵌段聚合物，而且都是制備結構復雜的大分子作為引發劑來合成多臂聚合物，屬于先核后臂法，其超支化大分子引發劑的合成相對復雜實現難度相對較高。

本發明利用ARGET ATRP的可控優勢，先合成具有預定結構帶有端羥基的臂部分，臂的部分可以設計化學組成、分子量、嵌段比等。再利用羥基與異氰酸酯基反應，成功合成具有多臂結構的丙烯酸酯嵌段共聚物。這種方法和已經報道的方法相比，屬先臂后核法，且不必合成結構復雜的超支化大分子引發劑，難度相對簡化。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：基于上述問題，本發明提供一種多臂丙烯酸酯嵌段共聚物的制備方法。

本發明解決其技術問題所采用的一個技術方案是：一種多臂丙烯酸酯嵌段共聚物的制備方法，其特征是：包括以下步驟：